MODELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA DEL ALUMINIO LIQUIDO MEDIANTE EL METODO DE DINAMICA MOLECULAR

Abstract

We use the classical molecular dynamics method (MD) to obtain an atomistic description of the diffusion and the structure of liquid aluminum in a wide range of temperatures (900 K - 2600 K). These studies use two-body long range oscillatory potentials. The numeric resolution of the motion equations is carried out by means of the Verlet algorithm. The MD simulation has been performed on a system of 256 particles using that short range order remains up to high temperatures. The height and shape of peaks suffer significant changes with the temperature, which evidences the peculiarities of changes in the liquid structure. The correlation radius decreases from 0,9 nm to 0,4 nm in the range of temperatures studied. We found that the first coordination number changes approximately in the interval of 12 - 8..5. The results of the measurements of the selfdiffusion coefficient in aluminum, carried out by means of the mean-squared displacement of the ions, are in agreement with experimental data.Usamos el método de Dinámica Molecular (DM) para obtener una descripción atomística de los procesos de difusión y estructura del aluminio líquido en un ámplio rango de temperaturas (900K - 2600K). En el estudio se utilizó un potencial de interacción por oscilante de largo alcance. La solución numérica de las ecuaciones de movimiento se llevó acabo mediante el algoritmo de Verlet. La simulación computacional se realizó sobre un sistema de 256 partículas, aplicando condiciones de frontera periódicas con el fin de reducir los efectos de superficie. El análisis de las funciones de distribución obtenidas muestran que la ordenación local se mantiene hasta altas temperaturas. La forma y altura de los picos en las funciones de correlación par varían significativamente con la temperatura, lo cual evidencia las peculiaridades de la variación de la estructura del líquido. Establecemos que el radio de correlación disminuye desde 0,9 hasta 0,4 nm en el intervalo de temperaturas estudiado, mientras que el primer número de coordinación varía desde 12 hasta 8,5 aproximadamente. El coeficiente de autodifusion del aluminio, determinado mediante el desplazamiento cuadrático medio de las partículas, se encuentra en concordancia con los datos experimentales